JP2014506868A

JP2014506868A - フラボノイド配糖体による神経発生の刺激

Info

Publication number: JP2014506868A
Application number: JP2013532850A
Authority: JP
Inventors: ゼノビ−ウォン，マーシー
Original assignee: ゼノビ−ウォン，マーシー
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2014-03-20
Also published as: EP2624816A2; US20120087980A1; WO2012047763A3; WO2012047763A2

Abstract

ニューロン、神経前駆細胞内で神経炎、ニューロンのシナプスの形成を刺激するためにイソクエルシトリンのようなフラボノイド配糖体が示されている。
【選択図】図６

Description

本出願は、その内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１０年１０月７日に出願された特許文献１の優先権を主張する。

フラボノイドは、抗酸化特性、抗癌特性、及び抗老化特性を有すると推定されているポリフェノールの群に属する。これらの分子は、果実及び野菜に天然に存在し、経口で活性がある。フラボノイドの１つのクラスである、フラボノール（３−ヒドロキシ−２−フェニルクロメン−４−ワン）は、神経再生における用途に特に関連がある。フラボノールアグリコンであるフィセチンは、ＥＲＫ経路を介したＰＣ１２細胞における神経突起伸長を誘導することが報告されており（非特許文献１）、記憶及び学習を増強することができる。

ある種のフラボノイドは、ＲｈｏＡ／Ｒｈｏキナーゼ経路を阻害することが知られており（非特許文献２）、かつＲｈｏＧＴＰアーゼは、神経突起生成、細胞極性化、及びシナプス形成の細胞骨格変化を制御する分子スイッチとして働くので、本発明者らは、フラボノール配糖体とのインキュベーション後のＲｈｏＡの活性化状態及びＲｈｏＧＴＰアーゼファミリーのメンバーの遺伝子発現プロファイルを調べた。極性のある、伸張した形態を有する細胞は文献に記載されている（非特許文献３、４）。伸張の程度は、移動している細胞の後部にある接着の解除の効率によって決まり、ＳｒｃとＲｈｏＧＴＰアーゼの両方が重要な役割を果たすと思われる。ＲｈｏＡ活性化は、尾部の放出（非特許文献５）及びより丸みを帯びた細胞形態を誘導する一方で、Ｙ−２７６３２によるその下流エフェクターＲＯＣＫの阻害は、ＰＣ３ヒト前立腺癌細胞（非特許文献６）、ＮＩＨ３Ｔ３線維芽細胞（非特許文献７）、及び有足細胞（非特許文献８）の形態の伸張を伴う。ニューロンでは、ＲｈｏＡ活性化は、神経突起退縮及び成長円錐放出（非特許文献９、１０）を引き起こし、その一方で、ｐ１６０ＲＯＣＫの抑制は、Ｎ１Ｅ−１１５神経芽腫細胞においてニューロン形態を誘導し（非特許文献１１）、また、ＰＣ１２細胞におけるＮＧＦ誘導性の神経突起伸長を強化した（非特許文献１２）。同様に、Ｒｈｏ阻害剤は、メラノサイトにおける樹状突起の形成を誘導し、その一方で、Ｒｈｏ活性化因子は、フォルスコリン誘導性の樹状突起形成を阻止した（非特許文献１３）。Ｙ−２７６３２は、チューブリン細胞骨格を安定化することもでき（非特許文献８）、損傷及び神経障害時にニューロンの生存を支持することが報告されている（非特許文献１４）。

米国仮特許出願第６１／３９１，０１８号明細書米国特許第４，９８３，１８４号明細書米国特許第５，０３０，２３３号明細書米国特許出願公開第２００９／０１８７２５８号明細書米国特許出願公開第２００９／０２２８０２１号明細書米国特許出願公開第２０１１／０１３７４１９号明細書国際公開第２００８／０６３５２６号

Ｙ．Ｓａｇａｒａ，Ｊ．Ｖａｎｈｎａｓｙ，Ｐ．Ｍａｈｅｒ，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｅｕｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ２００４，９０，１１４４．Ｉ．Ｂａｅｋ，Ｓ．Ｊｅｏｎ，Ｍ．Ｓｏｎｇ，Ｅ．Ｙａｎｇ，Ｕ．Ｓｏｈｎ，Ｉ．Ｋｉｍ，ＫｏｒｅａｎＪＰｈｙｓｉｏｌＰｈａｒｍａｃｏｌ２００９，１３，２０１．Ａ．Ｊ．Ｒｉｄｌｅｙ，Ａ．Ｈａｌｌ，Ｃｅｌｌ１９９２，７０，３８９．Ｄ．Ｊ．Ｗｅｂｂ，Ｊ．Ｔ．Ｐａｒｓｏｎｓ，Ａ．Ｆ．Ｈｏｒｗｉｔｚ，ＮａｔＣｅｌｌＢｉｏｌ２００２，４，Ｅ９７．Ｍ．Ｌａｒｓｅｎ，Ｍ．Ｌ．Ｔｒｅｍｂｌａｙ，Ｋ．Ｍ．Ｙａｍａｄａ，ＮａｔＲｅｖＭｏｌＣｅｌｌＢｉｏｌ２００３，４，７００．Ａ．Ｖ．Ｓｏｍｌｙｏ，Ｄ．Ｂｒａｄｓｈａｗ，Ｓ．Ｒａｍｏｓ，Ｃ．Ｍｕｒｐｈｙ，Ｃ．Ｅ．Ｍｙｅｒｓ，Ａ．Ｐ．Ｓｏｍｌｙｏ，ＢｉｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄＢｉｏｐｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ２０００，２６９，６５２．Ｒ．Ｍ．Ｓｃａｉｆｅ，Ｄ．Ｊｏｂ，Ｗ．Ｙ．Ｌａｎｇｄｏｎ，Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．Ｃｅｌｌ２００３，１４，４６０５．Ｓ．Ｙ．Ｇａｏ，Ｃ．Ｙ．Ｌｉ，Ｊ．Ｃｈｅｎ，Ｌ．Ｐａｎ，Ｓ．Ｓａｉｔｏ，Ｔ．Ｔｅｒａｓｈｉｔａ，Ｋ．Ｓａｉｔｏ，Ｋ．Ｍｉｙａｗａｋｉ，Ｋ．Ｓｈｉｇｅｍｏｔｏ，Ｋ．Ｍｏｍｉｎｏｋｉ，Ｓ．Ｍａｔｓｕｄａ，Ｎ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，ＮｅｐｈｒｏｎＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＮｅｐｈｒｏｌｏｇｙ２００４，９７，ｅ４９．Ｃ．Ｌ．Ｓａｙａｓ，Ｍ．Ｔ．Ｍｏｒｅｎｏ−Ｆｌｏｒｅｓ，Ｊ．ｓ．Ａｖｉｌａ，Ｆ．Ｗａｎｄｏｓｅｌｌ，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ１９９９，２７４，３７０４６．Ｆ．Ｐｏｓｔｍａ，Ｋ．Ｊａｌｉｎｋ．Ｔ．Ｇｅｎｇｅｖｅｌｄ，Ｗ．Ｍｏｏｌｅｎａａｒ，ＥＭＢＯＪｏｕｒｎａｌ１９９６，１５，２３８８．Ｍ．Ｈｉｒｏｓｅ．Ｔ．Ｉｓｈｉｚａｋｉ，Ｎ．Ｗａｔａｎａｂｅ，Ｍ．Ｕｅｈａｔａ，Ｏ．Ｋｒａｎｅｎｂｕｒｇ，Ｗ．Ｈ．Ｍｏｏｌｅｎａａｒ，Ｆ．Ｍａｔｓｕｍｕｒａ，Ｍ．Ｍａｅｋａｗａ，Ｈ．Ｂｉｔｏ，Ｓ．Ｎａｒｕｍｉｙａ，ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｅｌｌＢｉｏｌｏｇｙ１９９８，１４１，１６２５．Ｔ．Ｍｉｎａｓｅ，Ｔ．Ｉｓｈｉｍａ，Ｋ．Ｉｔｏｈ．Ｋ．Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ，ＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ，６４８，６７．Ｒ．Ｂｕｓｃａ，Ｃ．Ｂｅｒｔｏｌｏｔｔｏ，Ｐ．Ａｂｂｅ，Ｗ．Ｅｎｇｌａｒｏ，Ｔ．Ｉｓｈｉｚａｋｉ，Ｓ．Ｎａｒｕｍｉｙａ，Ｐ．Ｂｏｑｕｅｔ，Ｊ．−Ｐ．Ｏｒｔｏｎｎｅ，Ｒ．Ｂａｌｌｏｔｔｉ，Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．Ｃｅｌｌ１９９８，９，１３６７．Ｔ．Ｋｕｂｏ，Ｔ．Ｙａｍａｓｈｉｔａ，ＲｅｃｅｎｔＰａｌＣＮＳＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖ２００７，２，１７３．ＬａｎｇｅｒａｎｄＳｅｆｔｏｎ，（１９８７）ＣＲＣＣｒｉｔ．Ｒｅｆ．Ｂｉｏｍｅｄ．１４：２０１Ｂｕｃｈｗａｌｄｅｔａｌ．（１９８０），Ｓｕｒｇｅｒｙ８８：５０７Ｓａｕｄｅｋｅｔａｌ．（１９８９），Ｎ．Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．３２１：５７４ＭｅｄｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＲｅｌｅａｓｅ，ＬａｎｇｅｒａｎｄＷｉｓｅ（ｅｄｓ．）（１９７４），ＣＲＣＰｒｅｓ．，ＢｏｃａＲａｔｏｎ，Ｆｌａ．ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＤｒｕｇＢｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，ＤｒｕｇＰｒｏｄｕｃｔＤｅｓｉｇｎａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ＳｍｏｌｅｎａｎｄＢａｌｌ（ｅｄｓ．）（１９８４），Ｗｉｌｅｙ，ＮｅｗＹｏｒｋＲａｎｇｅｒａｎｄＰｅｐｐａｓ，Ｊ．（１９８３），Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｃｉ．Ｒｅｖ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．２３：６１Ｌｅｖｙｅｔａｌ．（１９８５），Ｓｃｉｅｎｃｅ２２８：１９０Ｄｕｒｉｎｇｅｔａｌ．（１９８９），Ａｎｎ．Ｎｅｕｒｏｌ．２５：３５１Ｈｏｗａｒｄｅｔａｌ．（１９８９），Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇ．７１：１０５Ｇｏｏｄｓｏｎ，ＭｅｄｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＲｅｌｅａｓｅ，（１９８４）ｖｏｌ．２，ｐｐ．１１５−１３８Ｌａｎｇｅｒ（Ｓｃｉｅｎｃｅ（１９９０）２４９：１５２７−１５３３）Ｙａｒｌａｇａｄｄａ，ｅｔａｌ．ｅｎｔｉｔｌｅｄＲｅｃｅｎｔＡｄｖａｎｃｅｓａｎｄＣｕｒｒｅｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎＴｉｓｓｕｅＳｃａｆｆｏｌｄｉｎｇ，ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｉｎＢｉｏ−ＭｅｄｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ１５（３），ｐｐ．１５９−１７７（２００５）

本発明者らは、特定のフラボノイド配糖体、例えば、イソクェルシトリンが、治療的有効量でヒト又は動物に投与されたときに、ニューロン及びニューロン前駆（幹）細胞における神経突起及びニューロンシナプスの形成を刺激することを見出した。さらに、フラボノイド配糖体処理と、ＲｈｏＡの阻害剤、例えば、Ｙ−２７６３２、ファスジル、及び細胞外酵素Ｃ３トランスフェラーゼとの組合せは、神経突起形成をさらに強化し、神経細胞を興奮毒性作用及び酸化的損傷から保護する。神経再生に対する強力な効果は、有利なことに、脊髄損傷及び末梢神経損傷、脳卒中、並びに神経障害及び認知障害、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、及び視神経萎縮症（レーバー病）の治療で用いることができる。これらの物質を用いて、加齢に伴う記憶喪失、学習障害、自閉症、及び認知症を治療することもできる。

より具体的には、本発明者らは、治療的有効量の式Ｉによる化合物：

（式中、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_２’、Ｒ_３’、Ｒ_４’、及びＲ_５’の各々は独立に、Ｈ、ＯＨ、又はＯＣＨ_３であり、かつＲ_３、Ｒ_７、Ｒ_８、及びＲ_４’の各々は独立に、水素原子、又はＲ_３、Ｒ_７、Ｒ_８、もしくはＲ_４’のうちの１つを介してＯ−、Ｓ−、Ｎ−、もしくはＣ−グリコシド結合によってそのそれぞれの環構造に結合している単糖である）、或いは式Ｉによる化合物の薬学的に許容される塩、エナンチオマー、ジアステレオマー、ラセミ混合物、エナンチオマー的に濃縮された混合物、溶媒和物、又はプロドラッグを、薬学的に許容される担体中に含む薬学的組成物であって、薬学的に許容される量で存在するか、又は薬学的に許容される量で投与される薬学的組成物を見出した。

一実施形態では、単糖基は、Ｄキラリティー又はＬキラリティーのいずれかを取り得る。好ましい実施形態では、単糖は、グルコシド、グルコラムノシド、ガラクトシド、グルクロニド、又はキシロシドである。神経突起成長を促進する上で特に効果的なフラボノイド配糖体は、フィセチン、ケンペロール、及びケルセチン−３−β−Ｄグリコシド（イソクェルシトリン）である。全て市販されている。

図１Ａは、ＮＧ１０８−１５細胞の免疫蛍光解析を示す。図１Ｂは、ＮＧ１０８−１５細胞の免疫蛍光解析を示す。図１Ｃは、ＮＧ１０８−１５細胞の免疫蛍光解析を示す。図１Ｄは、ＮＧ１０８−１５細胞の免疫蛍光解析を示す。イソクェルシトリンで刺激されたＮＧ１０８−１５細胞を示すタイムラプス写真を含む。図３Ａは、Ｆａｒ−Ｒｅｄ−ビンキュリンでトランスフェクトされ、４０μＭのイソクェルシトリンで４８時間刺激されたＮＧ１０８−１５細胞の蛍光を示す。図３Ｂは、Ｆａｒ−Ｒｅｄ−ビンキュリンでトランスフェクトされ、４０μＭのイソクェルシトリンで４８時間刺激されたＮＧ１０８−１５細胞の蛍光を示す。４８時間のタイムーラプス画像アクセサリに基づく神経突起−長細胞対時間測定の解析を提供する。図５Ａは、２４時間のイソクェルシトリン刺激後のＲｈｏＧＴＰアーゼの遺伝子発現解析を示すグラフである。図５Ｂは、２４時間のイソクェルシトリン刺激後のＲｈｏＧＴＰアーゼの遺伝子発現解析を示すグラフである。ＲｈｏＡ活性化を示す。

本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面と合わせて、以下の詳細な説明を通して理解されるであろう。

本発明で使用されるように、組成物が「特定の式による（もしくは特定の式の）化合物、又はそのような式の薬学的に許容される塩、エナンチオマー、ジアステレオマー、ラセミ混合物、エナンチオマー的に濃縮された混合物、溶媒和物、もしくはプロドラッグを含む」と記述することは、そのような組成物が、そのような定義に含まれる単一の化合物を含み得るか、又はそのような定義に含まれる２以上の化合物を含み得るかのいずれかを意味する。例えば、「治療的有効量の式Ｉによる化合物、又は式Ｉの薬学的に許容される塩、エナンチオマー、ジアステレオマー、ラセミ混合物、エナンチオマー的に濃縮された混合物、溶媒和物、もしくはプロドラッグを含む」本発明の薬学的組成物は、式Ｉによる単一の化合物を含み得るか、又は上の定義を満たす１つの化合物を、同じく上の定義を満たす別の化合物、もしくは上の定義を満たさない別の化合物と組み合わせたものを含み得る。したがって、本発明の薬学的組成物は、提示された定義に含まれる任意の数の組み合わせた化合物を、それらが意図された通りに治療的に又は別の形で有用である限りにおいて含み得る。

式Ｉによる化合物、又は式Ｉの薬学的に許容される塩、エナンチオマー、ジアステレオマー、溶媒和物、もしくはプロドラッグを含む薬学的組成物は、本発明のそのような組成物が治療活性を有することを可能にする従来の無毒な薬学的に許容される担体、補助剤、及びビヒクルを利用する投薬単位製剤において、任意の許容される形態で、それを必要とするヒト又は動物患者に投与されてもよい。例えば、そのような組成物は、経口投与可能な形態；局所用形態であってもよいし；静脈洞、咽喉、もしくは肺に投与されてもよいし；又は非経口的に、直腸に、もしくは膣に投与されてもよい。

経口使用を目的とする本発明の薬学的組成物は、丸薬、錠剤、ゲルキャップ、又は硬カプセルもしくは軟カプセル（これらは各々、即放性、持続放出性、もしくは徐放性製剤であり得る）；ロゼンジ；喉スプレー；溶液；エマルジョン；クリーム；ペースト；ゲル；咳止めドロップ；溶解性ストリップ；ロリポップ；ガム；水性又は油性懸濁液、分散性粉末／顆粒；シロップ又はエリキシルの形態であってもよく；また、薬学的組成物の製造の技術分野で公知の任意の方法に従って調製されてもよい。そのような組成物は、甘味剤、香味剤、着色剤、及び防腐剤からなる群から選択される１以上の薬剤をさらに含有していてもよい。溶解性ストリップとは、口の中に入れると、活性成分又はプロドラッグを溶解及び放出させることができる材料のシートを意味する。そのような溶解性ストリップは、フレーバーストリップ又は口腔ケアストリップとしても知られている。溶解性ストリップは、糖質ベースのものであることが多い。錠剤は、通常、そのような錠剤の製造に好適である無毒な薬学的に許容される賦形剤と混合された活性成分又はプロドラッグを含有する。これらの賦形剤は、例えば、不活性希釈剤、例えば、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、ラクトース、リン酸カルシウム、又はリン酸ナトリウム；顆粒化剤及び分解剤、例えば、トウモロコシデンプン、又はアルギン酸；結合剤、例えば、デンプン、ゼラチン、又はアカシア；並びに滑沢剤、例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、又はタルクであってもよい。錠剤は、コーティングされていなくてもよいし、又はそれらは、消化管での分解及び吸収を遅延させ、それにより、長時間にわたる持続的作用を提供するために、公知の技術によってコーティングされていてもよい。例えば、モノステアリン酸グリセリル又はジステアリン酸グリセリルなどの時間遅延材料が利用されてもよい。

カプセルに関して、硬ゼラチンカプセル製剤中で、活性成分（複数可）又はプロドラッグが、不活性固体希釈剤、例えば、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、又はカオリンと混合されてもよく；また、軟ゼラチンカプセル製剤中で、活性成分（複数可）又はプロドラッグが、水又は油性媒体、例えば、ピーナッツ油、流動パラフィン、もしくはオリーブ油と混合されてもよい。

水性懸濁液は、通常、そのような水性懸濁液の製造に好適な賦形剤と混合された活性材料を含有する。そのような賦形剤は、懸濁化剤、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、トラガカントゴム、及びアカシアゴム；分散剤又は湿潤剤、例えば、天然ホスファチド（例えば、レシチン）、アルキレンオキシドと脂肪酸との縮合生成物（例えば、ステアリン酸ポリオキシエチレン）、エチレンオキシドと長鎖脂肪族アルコールとの縮合生成物（例えば、ヘプタデカエチレンオキシセタノール）、エチレンオキシドと脂肪酸及びヘキシトールから誘導された部分エステルとの縮合生成物（例えば、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビトール）、又はエチレンオキシドと脂肪酸及び無水ヘキシトールから誘導された部分エステルとの縮合生成物（例えば、モノオレイン酸ポリエチレンソルビタン）であってもよい。水性懸濁液はまた、１以上の防腐剤、例えば、エチル安息香酸、ｎ−プロピル安息香酸、もしくはｐ−ヒドロキシ安息香酸；１以上の着色剤；１以上の香味剤；及び／又は１以上の甘味剤、例えば、スクロース、サッカリン、もしくはアスパルタームを含有していてもよい。

油性懸濁液は、活性成分又はプロドラッグを、植物油、例えば、ラッカセイ油、オリーブ油、ゴマ油、もしくはココナッツ油に；又は鉱油、例えば、流動パラフィンに懸濁することによって製剤化されてもよい。そのような油性懸濁液は、増粘剤、例えば、蜜蝋、固形パラフィン、又はセチルアルコールを含有していてもよい。また、口当たりの良い経口製剤を提供するために、甘味剤、例えば、上記のもの、及び香味剤が添加されてもよい。そのような組成物は、抗酸化剤、例えば、アスコルビン酸の添加によって保存されてもよい。

水の添加による水性懸濁液の調製に好適な分散性粉末及び顆粒は、通常、分散剤又は湿潤剤、懸濁化剤、及び１以上の防腐剤と混合された活性成分又はプロドラッグを提供する。好適な分散剤又は湿潤剤及び懸濁化剤は、上記のものによって例示されている。また、追加の賦形剤、例えば、甘味剤、香味剤、及び着色剤が存在していてもよい。

本発明の薬学的組成物はまた、水中油型エマルジョンの形態であってもよい。そのような製剤中では、油相は、植物油（例えば、オリーブ油もしくはラッカセイ油）、鉱油（例えば、流動パラフィン）、又はそのような植物油と鉱油の混合物であってもよい。好適な乳化剤は、天然ホスファチド、例えば、大豆レシチン、脂肪酸と無水ヘキシトールから誘導されるエステルもしくは部分エステル（例えば、モノオレイン酸ソルビタン）、及びそのような部分エステルとエチレンオキシドとの縮合生成物（例えば、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン）であってもよい。そのようなエマルジョンはまた、甘味剤及び香味剤を含有していてもよい。

シロップ及びエリキシルは、甘味剤、例えば、グリセロール、プロピレングリコール、ソルビトール、又はスクロースとともに製剤化されてもよい。そのような製剤はまた、鎮痛薬、防腐剤、並びに香味剤及び／又は着色剤を含有していてもよい。本発明の薬学的組成物はまた、例えば、上記の好適な分散剤又は湿潤剤、及び懸濁化剤を用いて当技術分野で公知の方法に従って製剤化し得る滅菌性の注射可能な水性又は油性懸濁液の形態であってもよい。そのような滅菌性の注射可能な製剤はまた、無毒な非経口的に許容される希釈液又は溶媒中の滅菌性の注射可能な溶液又は懸濁液、例えば、１，３−ブタンジオール中の溶液であってもよい。利用し得る許容されるビヒクル及び溶媒としては、例えば、水、リンガー溶液、及び等張塩化ナトリウム溶液が挙げられる。さらに、滅菌性の固定油は、合成モノグリセリド又はジグリセリドを含む、無刺激性固定油などの、溶媒又は懸濁化媒体として利用されてもよい。オレイン酸などの脂肪酸はまた、注射液の調製で使用されてもよい。

上記のように、本発明の薬学的組成物は、制御放出系又は持続放出系で投与されてもよい。そのような系は、例えば、ポンプの使用（例えば、非特許文献１５〜１７を参照されたい）、及びより典型的には（経口製剤、例えば、丸薬、錠剤などに関して）、ポリマー材料の使用（例えば、非特許文献１８〜２３を参照されたい）を含む。制御放出を達成する他の手段は、例えば、治療組成物を治療標的の近くに配置し、それにより、全身用量のごく一部だけを要求することを含む（例えば、非特許文献２４を参照されたい）。利用し得る他の制御放出系としては、非特許文献２５によって概説されているものが挙げられる。

式Ｉの化合物、又は式Ｉの薬学的に許容される塩、エナンチオマー、ジアステレオマー、ラセミ混合物、エナンチオマー的に濃縮された混合物、溶媒和物、もしくはプロドラッグを含む薬学的組成物はまた、直腸又は膣用坐剤の形態で投与されてもよい。そのような組成物は、活性化合物を、通常の温度では固体であるが、体温では液体となり、そのため、直腸又は膣内で融解して、この活性化合物を放出する好適な非刺激性賦形剤と混合することによって調製されてもよい。好適な直腸又は膣用坐剤材料としては、ココアバター及びポリエチレングリコールが挙げられる。

本発明の組成物及び化合物の局所投与のために、液体溶液；液体スプレー；エマルジョン；クリーム；ペースト；ゲル；ローション；フォーム；含浸包帯（ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）；軟膏；ゼリー；又はマウスウォッシュ／うがい薬が利用されてもよい。

本発明の薬学的組成物はまた、例えば、点眼薬、軟膏、スプレー、又は結膜への徐放性挿入物の形態で眼球内に投与されてもよい。本発明の薬学的組成物の静脈洞、咽喉、又は肺への投与は、吸入可能粒子、吸入可能溶液、液滴、吸入スプレー、又はエアロゾルの形態であってもよい。さらに、そのような組成物は、非経口的に、例えば、皮下注射によって、静脈内に、筋肉内に、胸骨内に、又は様々な注入技術によって投与されてもよい。

本発明の薬学的組成物の投薬レジメンは、当然ながら、既知の因子、例えば、特定の薬剤の薬力学的特性並びにその投与の様式及び経路：レシピエントの種、年齢、性別、全身の健康、医学的状態、食事、及び体重；症状の性質及び程度；併用療法の種類；治療の頻度；投与の時間；投与の経路、患者の腎機能及び肝機能、並びに所望の効果によって様々に異なる。医師（又は本発明の組成物がヒト以外の動物の治療で用いられるような場合は、獣医）は、疾患状態を予防するか、それに対抗するか、又はその進行を停止させるために必要とされる薬物の有効量を決定し、それを処方することができる。

さらに、単回投薬形態を生じさせるために担体材料と組み合わせ得る活性成分又はプロドラッグの量は、治療される宿主及び特定の投与様式によって様々に異なる。例えば、ヒトの経口投与を目的とする製剤は、組成物全体の約０．００１〜約０．０５パーセントまで変化し得る適切かつ好都合な量の担体材料と混ぜ合わせた、１日当たり０．０５ｍｇ〜５００ｍｇの活性剤又はプロドラッグを含有し得る。投薬単位形態は、通常、約０．０５ｍｇ〜約５０ｍｇの活性成分又はプロドラッグ、典型的には、０．０５ｍｇ、０．１ｍｇ、１ｍｇ、５ｍｇ、もしくは１０ｍｇ、又は必要に応じた量を含有する。

本発明は、細胞及び組織での神経発生を刺激するために、並びに脊髄損傷もしくは末梢神経損傷、脳卒中、並びにヒト及び動物の神経障害及び認知障害、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、ＡＬＳ、及びレーバー病を罹患している患者のための細胞及び組織の様々な損傷及び疾患の治療及び管理におけるそのような薬学的組成物及び化合物の投与に基づく細胞及び組織での神経発生を刺激するための方法のために、又は加齢に伴う記憶喪失、学習障害、自閉症、及び認知症を治療するために、治療的に有用であることが示されている特定のフラボノイド配糖体型の式Ｉの化合物を含有する薬学的組成物を提供する。

次に、非限定的な実施例を検討しながら、本発明をさらに説明する。

調製
材料及び方法：

細胞培養ＮＧ１０８−１５神経芽腫／神経膠腫細胞及びＮＤ７／２３ラットＤＲＧ／マウス神経芽腫細胞をラミニンコートウェル上に１０^４細胞／ｃｍ^２で播種し、単独で又は１０μＭのＲｈｏキナーゼ阻害剤Ｙ−２７６３２（カタログ番号Ｙ０５０３，Ｓｉｇｍａ）もしくは０．２５μｇ／ｍｌのＲｈｏ阻害剤、細胞外酵素Ｃ３トランスフェラーゼ（カタログ番号ＣＴ０４，Ｃｙｔｏｓｋｅｌｅｔｏｎ）のいずれかと組み合わせて、４０μＭのイソクェルシトリン（カタログ番号００１４０５８５，Ｓｉｇｍａ）で４８時間刺激した。その後、イソクェルシトリンで刺激された細胞を０．２ユニット／ｍｌのＲｈｏ活性化因子カルペプチン（カタログ番号ＣＮ０１，Ｃｙｔｏｓｋｅｌｅｔｏｎ）とともに、又はその代わりに０．２５μＭのホスホリパーゼＣ阻害剤Ｕ７３１２２（カタログ番号６６２０３５，Ｃａｌｂｉｏｃｈｅｍ）とともにインキュベートした。

生細胞イメージングインキュベーションの間、Ｃｅｌｌ−ＩＱ（Ｃｈｉｐ−ＭａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｌｔｄ）を用いるタイムラプス生細胞イメージングによって、細胞を観察した。Ｃｅｌｌ−ＩＱＡｎａｌｙｓｅｒソフトウェアを用いて、神経突起長／細胞の定量的解析を行なった。

免疫蛍光による細胞イメージング細胞を、上記の条件下、ＣｈａｍｂｅｒＳｌｉｄｅ（登録商標）Ｓｙｓｔｅｍ（Ｌａｂ−Ｔｅｋ（登録商標））で４８時間培養した。その後、細胞を固定し、ＰＢＳ中の４％ホルムアルデヒド／０．１％ＴｒｉｔｏｎＸ１００で、４℃で２０分間透過処理した。２０％ＦＢＳ及び５％ＢＳＡを含むＰＢＳで、室温で１時間ブロッキングした後、それらをｍＡｂ抗シナプトタグミン−１（１：２００、ＳＹＳｙｎａｐｔｉｃＳｙｓｔｅｍｓ）とともに室温で１時間インキュベートした。ＰＢＳ中で３回洗浄した後、細胞を、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ（登録商標）４８８ヤギ抗マウスＩｇＧ／ＩｇＭ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）とともに、室温で３０分間インキュベートした。その後、細胞を、０．１３μｇ／ｍｌのファロイジンとともに、暗所にて、４℃で３０分間インキュベートした。最後に、ＤＡＰＩを添加し、３０分間存続させた。試料を３回すすぎ、ＰＢＳ中で保持した。共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣａｒｌＺｅｉｓｓＡＧ）を用いてイメージングを行なった。

ＲｈｏＡ活性化のためのアッセイＲｈｏＡ活性化アッセイのために、手順を、ＲｈｏＡＧ−ＬＩＳＡ（登録商標）ＡｃｔｉｖａｔｉｏｎＡｓｓａｙ（Ｃｙｔｏｓｋｅｌｅｔｏｎ）に関する製造業者の指示に従わせた。簡潔に述べると、成長した細胞を溶解バッファー中でホモジナイズし、１４，０００ｒｐｍで２分間遠心分離した。等量のタンパク質（６０μｇ／３０μｌ）を含む上清を９６ウェルプレートに移し、等容量の氷冷結合バッファーを各ウェルに添加した。プレートを振盪させながら（４００ｒｐｍ）４℃で３０分間インキュベートした。その後、それらを、各々室温で４５分間振盪させながら（４００ｒｐｍ）、希釈した抗ＲｈｏＡ一次抗体、次いで、二次抗体とともにインキュベートした。プレートをＨＲＰ検出試薬とともに３７℃で１５分間インキュベートし、ＨＲＰ停止バッファーを添加した後、吸光度を４９０ｎｍですぐに記録した。

マイクロアレイ及びＲＴ−ＰＣＲ全細胞ＲＮＡを、ＤＮアーゼ消化工程を伴って、ＲＮＡｅａｓｙスピンカラムを用いて単離した。ＮａｎｏＤｒｏｐＮＤ１０００（ＮａｎｏＤｒｏｐＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡ）及びＢｉｏａｎａｌｙｚｅｒ２１００（Ａｇｉｌｅｎｔ，Ｗａｌｄｂｒｏｎｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を用いて、純度及び濃度を決定した。試料は全て、１．８を超える２６０／２８０ｎｍ比、及び１．５〜２の範囲の２８Ｓ／１８Ｓ比を有していた。ＲＮＡ（６００ｎｇ）を、ＲＮＡポリＡ対照、ＲＮＡＳｐｉｋｅ−ＩｎＫｉｔ，Ｔｗｏ−Ｃｏｌｏｒの存在下で、二本鎖相補ＤＮＡ（ｄｓ−ｃＤＮＡ）に逆転写した。このｄｓ−ｃＤＮＡを、Ｃｙ３（対照）及びＣｙ５（フラボノイド刺激したもの）で標識されたヌクレオチドの存在下、ＱｕｉｃｋＡｍｐラベリング、２色キット（ＡｇｉｌｅｎｔＰ／Ｎ５１９０−０４４４，Ｗａｌｄｂｒｏｎｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を用いて、インビトロで転写した。転写産物（１．６５μｇ）をブロッキングし、断片化し、全マウスゲノム４×４４ｋＯｌｉｇｏＭｉｃｒｏａｒｒａｙｓ（ＡｇｉｌｅｎｔＧ４１２２Ｆ）に対して６５℃で１７時間ハイブリダイズさせた。その後、アレイを製造業者の指示に従って洗浄し、ＡｇｉｌｅｎｔＭｉｃｒｏａｒｒａｙＳｃａｎｎｅｒを用いて、標識された標的によって放出される蛍光強度を測定した。また、オリゴ−ｄＴプライマー及びＳｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔＩＩＩ酵素（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を用いて、全ＲＮＡを逆転写した。Ｇａｐｄｈ（Ｆｗｄ：、Ｒｅｖ：）、ＲｈｏＡ（Ｆｗｄ：ＧＧＧＣＧＴＧＧＡＴＧＣＧＴＴＣＴ、Ｒｅｖ：ＡＣＧＣＧＣＧＣＡＣＡＣＴＣＴＣＡ）、Ｒａｃ１（Ｆｗｄ：ＧＣＴＡＡＣＧＣＴＧＴＣＣＴＧＴＡＣＡＡＣＣＴ、Ｒｅｖ：ＴＧＧＴＴＧＡＡＡＧＧＣＣＣＡＡＣＡＣＴ）、Ｃｄｃ４２（Ｆｗｄ：ＣＣＣＴＣＡＣＡＣＡＧＡＡＡＧＧＣＣＴＡＡＡ、Ｒｅｖ：ＧＣＴＣＣＡＧＧＧＣＡＧＣＣＡＡＴ）、及びＴｃ１０（Ｆｗｄ：ＧＣＧＣＧＴＣＣＴＧＴＧＧＧＡＴＴ、Ｒｅｖ：ＧＣＴＣＣＡＡＧＣＧＧＡＣＡＴＣＡＧＴＴ）に対応するｃＤＮＡ配列を、ＦａｓｔＳＹＢＲＧｒｅｅｎＭａｓｔｅｒＭｉｘ（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）とともにＳｔｅｐＯｎｅＰｌｕｓサーマルサイクラーを用いて、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲにより、３つ１組で増幅させた。

実施例１：イソクェルシトリンは、神経突起の長さ／細胞を増大させることが示された。この効果は、ＲｈｏＡ及びＲＯＣＫキナーゼの阻害剤によって強化される。図１Ａ〜１Ｄでは、大量の神経突起の形成がイソクェルシトリン刺激によって明らかにされている（核は、ＤＡＰＩによって青く染色されており、アクチン細胞骨格は、ファロイジンによって赤くマーキングされており、シナプトタグミン−１は、免疫染色によって緑色になっている）。シナプス小胞のドッキング及び融合に関与するカルシウム感受性タンパク質であるシナプトタグミン−１は、イソクェルシトリンによって誘導された神経突起で高度に発現することが示されている。ＮＧ１０８−１５細胞の細胞体から引き出されている１本の神経突起のタイムラプス画像を図２に示す。細胞の尾部は、１つには、神経突起尾部における焦点接着の形成（ビンキュリンスポットの発現から明らかになっている−図３Ａ〜３Ｂ）のために、また、後に示すように、ＲｈｏＡ活性の低下によって、退縮することができない。

実施例２：Ｒｈｏ阻害剤あり／なしでのイソクェルシトリンとの４８時間のインキュベーションの間に撮影されたタイムラプス画像の分割は全て、対照を上回る神経突起長／細胞の有意な増加を示した（図４）。

実施例３：よく研究されるＲｈｏＧＴＰアーゼの遺伝子発現に対するイソクェルシトリンの効果を調べた。ＲｈｏＧＴＰアーゼは、ＧＤＰ結合型とＧＴＰ結合型の間を循環し、細胞の形態及び多くの他の細胞機能に強い影響を及ぼす分子スイッチである。本発明者らは、古典的なＲｈｏＧＴＰアーゼ、すなわち、ＲｈｏＡ、Ｒａｃ１、及びＣＤＣ４２が、イソクェルシトリン刺激によって下方調節されることを見出した（図５Ａ〜５Ｂ）。さらに、神経再生における役割が推定されているＲｈｏＧＴＰアーゼであるＲｈｏＱの一貫した上方調節が見られた。ＥＬＩＳＡアッセイにより、４８時間のイソクェルシトリン刺激によるＲｈｏＡ活性化の下方調節が示された（図６）。

実施例４：マイクロアレイ解析から、４０ｕＭのイソクェルシトリンの存在による遺伝子発現の全体的変化が明らかになり、下の表１に見られるように、イソクェルシトリンが神経分化を誘導することが示された。

表１：４０ｕＭのイソクェルシトリン処理によって有意に上方調節された神経発生及びシナプス形成と関連する遺伝子（変化倍率及びｐ値）

観察結果のまとめ
ＮＧ１０８−１５神経芽腫−神経膠腫ハイブリドーマ細胞及びＮＤ７／２３神経細胞株を、アグリコン又は配糖体のいずれかの１５種のフラボノイドの存在下でインキュベートした。それらのうち、フィセチン、ケンペロール、及びケルセチン−３−β−Ｄ−グリコシド（イソクェルシトリン）は全て、顕著な神経突起を生じさせたが、イソクェルシトリン誘導性の神経突起形成は最も規模が大きく、これは、低い細胞密度で機能する唯一のフラボノイドであった。神経突起ネットワークも、２４時間後にアポトーシスを誘導した他の試験物質と比較して、最も長く（培養４日まで）持続した。興味深いことに、初代幹細胞、腸内神経幹細胞、及び線維芽細胞もまた、イソクェルシトリン処理後に広範なニューロン表現型を発現するように誘導された。これらの研究結果は、複数の細胞型が、適切な薬理学的刺激によって神経突起様構造を生じさせる接着及び移動機構を保有することを示唆している。フラボノイドで刺激されたＮＧ１０８細胞のマイクロアレイデータは、とりわけ、神経伝達物質受容体（ドーパミン受容体４及びＧＡＢＡＡ受容体関連タンパク質１）、シナプス（シナプトギリン、シナプトタグミン、シナプトポディン、シナプシン）、並びに焦点接着タンパク質（パキシリン及びザイキシン）と関連する遺伝子の顕著な上方調節を示した。結論として、フラボノールイソクェルシトリンは、神経分化、神経再生、及びシナプスタンパク質発現に対して強力な効果を有しており、複数の神経障害及び認知障害を治療するために用いることができる。

本明細書で提供された教示を用いて、当業者であれば、本発明の薬学的組成物を投与するための好適な治療プロトコルを決定することができるであろう。さらに、従来の動物モデルを用いて、本発明によるフラボノール配糖体を含む組成物の治療的有用性を決定することができる。

また、治療活性を示す式Ｉのフラボノール配糖体の立体異性体は、本発明での使用に好適であり、したがって、本発明の範囲内にある。

本発明は、様々なかつ具体的な実施形態及び技術を参照しながら記載されている。しかしながら、そのような実施形態及び技術の修飾を、本発明の概念及び範囲を逸脱することなく、行い得ることが理解されよう。例えば、本発明のフラボノール配糖体は、生体適合性材料、例えば、ポリマー材料又は金属もしくは合金で形成された、マトリックス材料、例えば、スキャフォールドとなる多孔性のシート、ワイヤー、又はブレイズの表面にコーティングされているか、或いはこれらによって支持されていてもよく、また、例えば、非特許文献２６に記載されているように、体内に移植されてもよい。特許文献２〜７も参照されたく、これらの文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

Claims

生きているヒト及び動物の細胞及び組織での神経発生を刺激する方法であって、前記ヒト又は動物に治療的有効量のフラボノール配糖体を投与することを含む、方法。
前記フラボノール配糖体が、前記ヒト又は動物が罹患する脊髄損傷もしくは末梢神経損傷、脳卒中、神経障害及び認知障害、記憶喪失、又は認知症を治療するために投与される、請求項１に記載の方法。
前記細胞が、ニューロン、神経前駆細胞、成体幹細胞、胚性幹細胞、誘導多能性細胞、結合組織細胞である、請求項１又は請求項２に記載の方法。
前記フラボノール配糖体が、以下の式Ｉを有し、

式中、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_２’、Ｒ_３’、Ｒ_４’、及びＲ_５’の各々は独立に、Ｈ、ＯＨ、又はＯＣＨ_３であり、かつＲ_３、Ｒ_７、Ｒ_８、及びＲ_４’の各々は独立に、水素原子、又はＲ_３、Ｒ_７、Ｒ_８、もしくはＲ_４’のうちの１つを介してＯ−、Ｓ−、Ｎ−、もしくはＣ−グリコシド結合によってそのそれぞれの環構造に結合している単糖である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
前記単糖が、グルコシド、グルコラムノシド、ガラクトシド、グルクロニド、及びキシロシドからなる群から選択される、請求項４に記載の方法。
前記フラボノール配糖体が、注射によって、神経損傷の部位に直接適用される、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
前記フラボノイド配糖体が、吸入によるかもしくは経口的に、又は坐剤によるかもしくは局所適用によって、又は点眼薬の形態で、又は非経口的に、皮下注射によって、静脈内に、筋肉内に、もしくは胸骨内に投与される、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
前記フラボノイド配糖体がＲｈｏ阻害剤とともに適用され、前記Ｒｈｏ阻害剤が、好ましくは、Ｙ−２７６３２、ファスジル、細胞外酵素Ｃ３トランスフェラーゼである、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
前記フラボノイド配糖体が、ＲｈｏＡ、Ｒａｃ１、及び／もしくはＣＤＣ４２の活性化状態を低下させるか、又は前記フラボノイド配糖体が、ＲｈｏＱ、ＲｈｏＵ、及び／もしくはＲｈｏＶの活性化状態を増大させる、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
（ａ）前記ヒト又は動物の体内への移植の前に前記フラボノール配糖体とのインキュベーションによってエクスビボで前記細胞を操作する工程、又は（ｂ）移植後に、フラボノール配糖体が搭載された薬物送達系を介して前記細胞を操作する工程を含む、請求項３に記載の方法。
前記治療的有効量が、１日当たり約０．０５ｍｇ〜５００ｍｇ、又は必要に応じた量である、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
前記フラボノール配糖体が、前記ヒト又は動物に移植される生体適合性材料で形成されたマトリックス上にコーティング又は支持されている、請求項１〜５又は８〜１１のいずれかに記載の方法。
前記フラボノール配糖体が、前記マトリックスが前記ヒト又は動物に移植される前に、前記マトリックス上にコーティングもしくは支持されるか、又は前記マトリックスが前記ヒト又は動物に移植された後に、前記マトリックス上にコーティングもしくは支持される、請求項１２に記載の方法。
治療的有効量の式Ｉのフラボノール配糖体を含み、

式中、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_２’、Ｒ_３’、Ｒ_４’、及びＲ_５’の各々は独立に、Ｈ、ＯＨ、又はＯＣＨ_３であり、かつＲ_３、Ｒ_７、Ｒ_８、及びＲ_４’の各々は独立に、水素原子、又はＲ３、Ｒ７、Ｒ８、もしくはＲ４’のうちの１つを介してＯ−、Ｓ−、Ｎ−、もしくはＣ−グリコシド結合によってそのそれぞれの環構造に結合している単糖である、薬学的組成物。
前記単糖が、グルコシド、グルコラムノシド、ガラクトシド、グルクロニド、及びキシロシドからなる群から選択される、請求項１４に記載の組成物。
前記組成物がＲｈｏ阻害剤も含み、前記Ｒｈｏ阻害剤が、好ましくは、Ｙ−２７６３２、ファスジル、細胞外酵素Ｃ３トランスフェラーゼである、請求項１４又は請求項１５に記載の組成物。
細胞及び組織での神経発生を刺激するために、ヒト又は動物に移植するためのインプラントであって、式Ｉのフラボノール配糖体でコーティングされているか、又は該フラボノール配糖体を支持する生体適合性材料で形成されたマトリックスを含み、

式中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、及びＲ５’の各々は独立に、Ｈ、ＯＨ、又はＯＣＨ３であり、かつＲ３、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ４’の各々は独立に、水素原子、又はＲ３、Ｒ７、Ｒ８、もしくはＲ４’のうちの１つを介してＯ−、Ｓ−、Ｎ−、もしくはＣ−グリコシド結合によってそのそれぞれの環構造に結合している単糖である、インプラント。
前記単糖が、グルコシド、グルコラムノシド、ガラクトシド、グルクロニド、及びキシロシドからなる群から選択される、請求項１７に記載のインプラント。
前記組成物が、Ｒｈｏ阻害剤、好ましくは、Ｙ−２７６３２、ファスジル、細胞外酵素Ｃ３トランスフェラーゼも含む、請求項１７又は請求項１８に記載のインプラント。